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HRP的结构、功能及广泛应用

时间:2024-09-20 11:24:37
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HRP的构成及其多领域应用

 

一、HRP概览

 

辣根过氧化物酶,其英文名称Horseradish Peroxidase,简称HRP,酶学编号为EC1.11.1.7,源自辣根(学名Amoracia rusticana)植物。作为过氧化物酶家族的一员,HRP以其铁原卟啉基团为核心,展现出一系列同工酶形式,其中HRP C最为显著,广泛存在于辣根的根部。

 

辣根过氧化物酶HRP

 

二、深入HRP的结构解析

 

HRP的分子结构由糖蛋白(即酶蛋白)与铁(III)原卟啉IX(作为辅基)紧密结合而成,形成包含四个二硫键的单链多肽。其糖蛋白成分中,糖类占比约为18~22%,由多种单糖如半乳糖、阿拉伯糖等构成,具体种类取决于具体的同工酶类型。HRP在紫外光谱下的特定波长(275nm与403nm)展现出吸收峰,通过计算OD403nm与OD275nm的比值RZ(即纯度指数),可以评估其纯度,高纯度HRP的RZ值常超过3.0。

 

特别地,HRP C作为研究最为深入的同工酶,拥有308个氨基酸残基与8条糖链,结合有2个Ca2+离子、1个铁(III)原卟啉IX辅基及4对二硫键,整体分子量约为44,000道尔顿。至少存在7种HRP同工酶,它们各自具有独特的等电点,范围跨越3.0至9.0,这些特性深刻影响着HRP的酶学行为及生理功能。

 

三、HRP的生物化学与生理角色

 

HRP能够高效结合过氧化氢(H2O2),形成[HRP-H2O2]复合物,进而催化多种氢供体(如芳香族化合物、酚类等)的氧化反应,生成自由基和水。在实际应用中,常利用无色供氢体在反应后转变为有色产物的特性,通过比色分析来定量检测。HRP的反应最适pH多在6.0-6.5之间,且在pH 5.0-9.0范围内保持稳定,适宜在接近室温(如25℃)条件下进行。

 

HRP通过多样化的方法与抗体结合,如戊二醛交联、高碘酸盐氧化等,因其体积小、稳定性高,成为优于β-半乳糖苷酶和碱性磷酸酶的标记选择。此外,其糖基化特性有助于减少非特异性结合,提升检测准确性。

 

四、HRP的广泛应用领域

 

ELISA技术:HRP因其易获取、成本低廉且稳定性强,成为ELISA中最常用的标记酶之一,与抗原或抗体偶联后活性损失极小。

 

化学发光检测与生物实验:HRP也广泛应用于化学发光检测、免疫印迹及免疫组织化学实验,与葡萄糖氧化酶联用还能有效检测葡萄糖含量。

 

环境保护:在污水处理领域,HRP能够氧化苯酚等有害化合物,生成沉淀聚合物,显著降低环境污染。

 

食品工业:近年来,HRP因其无毒无害、反应条件温和可控,正被探索用于食品保鲜、解毒及质量检测等方面。

 

抗体-HRP标记流程简述

 

抗体透析:在碳酸盐缓冲液中透析抗体,去除杂质。

 

HRP氧化:使用高碘酸盐氧化HRP。

 

氧化终止:乙二醇终止氧化反应。

 

抗体标记:将氧化后的HRP与透析好的抗体混合反应。

 

标记终止:硼氢化钠终止标记反应。

 

纯化保存:通过透析纯化标记物,并加入甘油保存。

 

名称 货号 规格
Peroxidase AffiniPure™ Goat Anti-Mouse IgG (H+L) 115-035-003 2ml
Mouse anti-CD206 Monoclonal Antibody(JMMR-835) 016-030-084 1mg
Peroxidase AffiniPure™ Goat Anti-Mouse IgG (H+L) 115-035-003 2ml